sd 注释.txt

sd 卡 解释 de2 板子解释 学习

#ifndef   __SD_Card_H__
#define   __SD_Card_H__
//-------------------------------------------------------------------------
//  SD Card Set I/O Direction
#define SD_CMD_IN   IOWR(SD_CMD_BASE, 1, 0)
#define SD_CMD_OUT  IOWR(SD_CMD_BASE, 1, 1)
#define SD_DAT_IN   IOWR(SD_DAT_BASE, 1, 0)
#define SD_DAT_OUT  IOWR(SD_DAT_BASE, 1, 1)
//  SD Card Output High/Low
#define SD_CMD_LOW  IOWR(SD_CMD_BASE, 0, 0)
#define SD_CMD_HIGH IOWR(SD_CMD_BASE, 0, 1)
#define SD_DAT_LOW  IOWR(SD_DAT_BASE, 0, 0)
#define SD_DAT_HIGH IOWR(SD_DAT_BASE, 0, 1)
#define SD_CLK_LOW  IOWR(SD_CLK_BASE, 0, 0)
#define SD_CLK_HIGH IOWR(SD_CLK_BASE, 0, 1)
//  SD Card Input Read
#define SD_TEST_CMD IORD(SD_CMD_BASE, 0)
#define SD_TEST_DAT IORD(SD_DAT_BASE, 0)
//-------------------------------------------------------------------------
#define BYTE    unsigned char
#define UINT16  unsigned int
#define UINT32  unsigned long
//-------------------------------------------------------------------------
void Ncr(void);//Ncr是从CMD到RSP的CLK数目，最小2个周期最大64个周期；
void Ncc(void);//Ncc是从CMD到下个CMD的CLK数目，最小8个周期；
BYTE response_R(BYTE);//接收从CARD发送过来的Response的函数；
BYTE send_cmd(BYTE *);//向CARD发送CMD的函数
BYTE SD_read_lba(BYTE *,UINT32,UINT32);//读LBA.
BYTE SD_card_init(void);//CARD初始化；
//-------------------------------------------------------------------------
BYTE read_status;//读操作的状态
BYTE response_buffer[20];
BYTE RCA[2];//Relative Card Address相对卡地址，用于在多SD卡中标识某卡，从000开始分配。卡只有收到RCA才可以读写；
BYTE cmd_buffer[5];
const BYTE cmd0[5]   = {0x40,0x00,0x00,0x00,0x00};//cmd0定义：0（start_bit）1（cmd标志）000000（6位cmd编码）后面是参数                                                                   //000000....（无参数就全0）
const BYTE cmd55[5]  = {0x77,0x00,0x00,0x00,0x00};
const BYTE cmd2[5]   = {0x42,0x00,0x00,0x00,0x00};
const BYTE cmd3[5]   = {0x43,0x00,0x00,0x00,0x00};
const BYTE cmd7[5]   = {0x47,0x00,0x00,0x00,0x00};
const BYTE cmd9[5]   = {0x49,0x00,0x00,0x00,0x00};
const BYTE cmd16[5]  = {0x50,0x00,0x00,0x02,0x00};//cmd16设置读块的长度0x0200＝512 bytes即一次读512字节；
const BYTE cmd17[5]  = {0x51,0x00,0x00,0x00,0x00};//cmd17读一个块，物理地址32bit；
const BYTE acmd6[5]  = {0x46,0x00,0x00,0x00,0x02};//acmd6设置data线bus的位宽，参数最后2位是10就是4位，是01就是1位；
const BYTE acmd41[5] = {0x69,0x0f,0xf0,0x00,0x00};
const BYTE acmd51[5] = {0x73,0x00,0x00,0x00,0x00};
//-------------------------------------------------------------------------
void Ncr(void)
{
  SD_CMD_IN;//设置cmd为输入，等待RSP；
  SD_CLK_LOW;//2个clk；
  SD_CLK_HIGH;
  SD_CLK_LOW;
  SD_CLK_HIGH;
} 
//-------------------------------------------------------------------------
void Ncc(void)
{
  int i;
  for(i=0;i<8;i++)//等待8个clk；
  {
    SD_CLK_LOW;
    SD_CLK_HIGH;
  }
}
//-------------------------------------------------------------------------
BYTE SD_card_init(void)
{
    BYTE x,y;
    SD_CMD_OUT;//设置CMD为输出;
    SD_DAT_IN;//设置DAT为输入;
    SD_CLK_HIGH;//设置CLK为高开始同步SD卡;
    SD_CMD_HIGH;//设置CMD为高,因为CMD线上,以0 为CMD或者RSP的start bit;
    SD_DAT_LOW;//拉低DAT,表示现在不对DAT进行操作,处于卡内部处理时间;
    read_status=0;//未读
    for(x=0;x<40;x++)
    Ncr();//等待80个clk,因为加电后,CARD自身初始化需要74个CLK;
    for(x=0;x<5;x++)
    cmd_buffer[x]=cmd0[x];
    y = send_cmd(cmd_buffer);//送CMD0保证卡进入IDLE状态
    do
    {
      for(x=0;x<40;x++);
      Ncc();
      for(x=0;x<5;x++)
      cmd_buffer[x]=cmd55[x];//送CMD55,表示下个命令将是特殊功能命令acmd,而非一般命令cmd.
      y = send_cmd(cmd_buffer);
      Ncr();//等待Ncr
      if(response_R(1)>1) //response too long or crc error
      return 1;//若失败,退出,下同
      Ncc();
      for(x=0;x<5;x++)
      cmd_buffer[x]=acmd41[x];//送ACMD41,命令卡发回OCR寄存器(保存了电压参数/busy信号等等),产生RSP3
      y = send_cmd(cmd_buffer);
      Ncr();      
    } while(response_R(3)==1);//直到收到的RSP3的busy位等于1,表示卡初始化完成,进入standby状态
    Ncc();
    for(x=0;x<5;x++)
    cmd_buffer[x]=cmd2[x];//送CMD2,命令卡发回CID寄存器(保存了生产厂家/时间/批号等等),产生RSP2
    y = send_cmd(cmd_buffer);
    Ncr();
    if(response_R(2)>1)
    return 1;
    Ncc();
    for(x=0;x<5;x++)
    cmd_buffer[x]=cmd3[x];//送CMD3,给卡分配RCA,产生RSP6;
    y = send_cmd(cmd_buffer);
    Ncr();
    if(response_R(6)>1)
    return 1;         
    RCA[0]=response_buffer[1];//回读RCA,卡被分配RCA后进入TransferMODE,准备读写.
    RCA[1]=response_buffer[2];
    Ncc();
    for(x=0;x<5;x++)
    cmd_buffer[x]=cmd9[x];//送CMD9,命令卡发回CSD寄存器(保存了读写参数/卡的容量等内容),产生RSP2
    cmd_buffer[1] = RCA[0];//CMD9是ADDRESSED CMD,需要指定RCA;
    cmd_buffer[2] = RCA[1];  
    y = send_cmd(cmd_buffer);
    Ncr();
    if(response_R(2)>1)
    return 1; 
    Ncc();
    for(x=0;x<5;x++)
    cmd_buffer[x]=cmd7[x];//送CMD7表示选择该卡,准备读写,产生RSP1.
    cmd_buffer[1] = RCA[0];//CMD7是ADDRESSED CMD.
    cmd_buffer[2] = RCA[1];
    y = send_cmd(cmd_buffer);
    Ncr();
    if(response_R(1)>1)
    return 1; 
    Ncc();
    for(x=0;x<5;x++)
    cmd_buffer[x]=cmd16[x];//送CMD16,指定读写的块的大小,产生RSP1;
    y = send_cmd(cmd_buffer);  
    Ncr();
    if(response_R(1)>1)
    return 1;
    read_status =1; //sd card ready
    return 0;
}
//-------------------------------------------------------------------------
BYTE SD_read_lba(BYTE *buff,UINT32 lba,UINT32 seccnt)//读Logincal Block Addeessing DATA,逻辑块地址数据
{
  BYTE c=0;
  UINT32  i,j;
  lba+=101;
  for(j=0;j<seccnt;j++)//读几个扇区
  {
    {
      Ncc();//等待Ncc
      cmd_buffer[0] = cmd17[0];//送CMD17,读块,因为CMD7已经选定了RCA,这里不要指定RCA;
      cmd_buffer[1] = (lba>>15)&0xff;//地址;
      cmd_buffer[2] = (lba>>7)&0xff;
      cmd_buffer[3] = (lba<<1)&0xff;
      cmd_buffer[4] = 0;
      lba++;
      send_cmd(cmd_buffer); 
      Ncr();
    } 
    while(1)
    {
      SD_CLK_LOW;//送时钟给SD卡,准备接受DAT上面的数据
      SD_CLK_HIGH;
      if(!(SD_TEST_DAT))//SD卡的DAT线也是以0为startbit
      break;
    }
    for(i=0;i<512;i++)//512字节一个块
    {
      BYTE j;
      for(j=0;j<8;j++)//8bit一字节
      {
        SD_CLK_LOW;
        SD_CLK_HIGH;//送时钟，需注意，从card读取DATA或者RSP在上升沿采样。
        c <<= 1; //读DAT线
        if(SD_TEST_DAT)
        c |= 0x01;
      } 
      *buff=c;
      buff++;
    } 
    for(i=0; i<16; i++)//继续送16个时钟,产生CRC校验
    {
        SD_CLK_LOW;
        SD_CLK_HIGH;
    }
  }
  read_status = 1;  //SD data next in
  return 0;
}
//-------------------------------------------------------------------------
BYTE response_R(BYTE s)//读CMD线上的Response
{
  BYTE a=0,b=0,c=0,r=0,crc=0;
  BYTE i,j=6,k;
  while(1)
  {
    SD_CLK_LOW;//送时钟
    SD_CLK_HIGH;
    if(!(SD_TEST_CMD))//等RSP的0
    break;
    if(crc++ >100)//等的时间过长就退出
    return 2;
  } 
  crc =0;
  if(s == 2);//RSP2是17个字节,其他是6个字节
  j = 17;
  for(k=0; k<j; k++)
  {
    c = 0;
    if(k > 0)                      //for crc culcar
    b = response_buffer[k-1];    
    for(i=0; i<8; i++)
    {
      SD_CLK_LOW;//拉低时钟,因为上个命令最后是SD_CLK_HIGH,这里是继续送时钟的意思
      if(a > 0)
      c <<= 1; 
      else
      i++; 
      a++; 
      SD_CLK_HIGH;//同上
      if(SD_TEST_CMD)
      c |= 0x01;//读RSP
      if(k > 0)//这个部分左移移位异或产生CRC码
      {
        crc <<= 1;
        if((crc ^ b) & 0x80)
        crc ^= 0x09;
        b <<= 1;
        crc &= 0x7f;
      }
    }
    if(s==3)//RSP3结构和RSP1 RSP6不同.CRC不同.
    { 
      if( k==1 &&(!(c&0x80)))
      r=1;
    }
    response_buffer[k] = c;//把RSP送入response_buffer;
  }
  if(s==1 || s==6)
  {
    if(c != ((crc<<1)+1))//如果CRC校验失败返回失败码
    r=2;
  } 
  return r; 
}
//-------------------------------------------------------------------------
BYTE send_cmd(BYTE *in)
{
  int i,j;
  BYTE b,crc=0;
  SD_CMD_OUT;//设置CMD端口为输出;
  for(i=0; i < 5; i++)//CMD都是5个字节
  {
    b = in;
    for(j=0; j<8; j++)//每字节8位
    {
      SD_CLK_LOW;//送时钟
      if(b&0x80)//b的最高位是1?
      SD_CMD_HIGH;//CMD置1
      else
      SD_CMD_LOW; //否则置0
      crc <<= 1;
      SD_CLK_HIGH;//送时钟，需注意，从host端向card发送cmd或者data，总是要在时钟的下降沿发出，因为card在上升沿采样。
      if((crc ^ b) & 0x80)//左移异或产生CRC码
      crc ^= 0x09;
      b<<=1;//b左移;
    } 
    crc &= 0x7f; 
  }  
  crc =((crc<<1)|0x01);//发送完CMD发送CRC;
  b = crc; 
  for(j=0; j<8; j++)//原理同上.
  {
    SD_CLK_LOW;
    if(crc&0x80)
    SD_CMD_HIGH;
    else
    SD_CMD_LOW; 
    SD_CLK_HIGH;
    crc<<=1;
  }    
  return b;   
}
//-------------------------------------------------------------------------
#endif